Co to jest dioda LED ?

Z języka angielskiego - light-emitting diode, LED) – dioda elektrolumensenyjna  emitująca promieniowanie w zakresie światła widzialnego, podczerwieni i ultrafioletu. Diody elektroluminescencyjne są wytwarzane z materiałów półprzewodnikowych.  Barwa promieniowania emitowanego przez diody elektroluminescencyjne zależy od użytego materiału półprzewodnikowego.

Najczęściej stosowane w oświetleniu diody LED i ich oznaczenie.

Symbol SMD ( z angielskiego – Surface Mount Technology) oznacza sposób montażu diod na płytce obwodu drukowanego. W uproszczeniu jest to położenie diody na płytce i przylutowanie jej w wyznaczonym miejscu ścieżek płytki.

Dioda COB ( z angielskiego – Chips On Board) – w uproszczeniu można przyjąć, że jest to jeden duży moduł LED na którym upakowano wiele małych diod.

Najpopularniejsze  stosowane w oświetleniu diody SMD to :

3528 – dioda o wymiarach 3,5 mm x 2,8 mm, strumień światła 3-8 lumenów
5050- dioda o wymiarach 5 mm x 5 mm, strumień światła 10-22 lumenów
5730 – dioda o wymiarach 5,7 mm x 3 mm, strumień światła 20 – 50 lumenów
3014 – dioda o wymiarach 3 mm x 1,4 mm, strumień światła 8 – 15 lumenów
2835 – dioda o wymiarach 2,8 mm x 3,5 mm, strumień światła 9 – 24 lumenów

W przypadku taśm LED w oznaczeniu występuje również ilość diod na metr bieżący. Standardowe taśmy LED produkowane są z ilością 30, 60, 120, 240 diod na metr.

Taśmy LED produkowane są w różnych szerokościach, przeważnie w zależności od rodzaju diody SMD  lutowanej na taśmie. Dla diod 3528, 2835, 3014 jest to przeważnie 8 mm, dla diod 5050, 5630 jest to przeważnie 10 mm. Można spotkać również taśmy LED
o szerokości 5, 6 czy 15 mm.

Barwy światła

Barwę światła określa się w Kelwinach (K).

Barwa świeczki to ok. 2000 K.
Tradycyjna żarówka ma barwę ok. 2800 K.
Barwa biała to ok. 4000 K.
Światło słoneczne 4500 – 6000 K.
Barwa czystego niebieskiego nieba to ok. 12000 K.
Generalnie w oświetleniu LED przyjmuje się dla barwy białej następujący podział :
Barwa biała ciepła (WW – z angielskiego Warm White) – 2800 K – 3200 K
Barwa biała neutralna (NW – z angielskiego Neutral White) – 4000 K – 5000 K
Barwa biała zimna (CW – z angielskiego Cool White) – 5500 K – 6500 K
RGB – jest to model barwny polegający na uzyskaniu kolorów poprzez mieszanie podstawowych barw – czerwonej, zielonej i niebieskiej. W praktyce jest realizowany poprzez zastosowanie albo trzech diod w kolorach podstawowych albo jednej diody wielokolorowej, posiadającej wewnątrz 3 czipy świecące w trzech kolorach.

Generalnie przyjmuje się, że do pomieszczeń , gdzie wypoczywamy, stosujemy barwę białą ciepłą, do pomieszczeń, gdzie pracujemy korzystniej jest zastosować barwę neutralną lub zimną, do ekspozycji produktów lub podświetleń w ekspozytorach – barwę zimną, lecz zawsze jest to subiektywna decyzja użytkownika.

Wady i zalety oświetlenia LED

Zalety

• bardzo małe rozmiary
• bardzo długa żywotność, kilkadziesiąt razy dłuższa w stosunku do tradycyjnej żarówki. Należy tu nadmienić, że diody Led nie przestają świecić natychmiast, tak jak przepalone żarówki, lecz zmniejszają intensywność świecenia stopniowo
• bardzo duża sprawność energetyczna, czyli bardzo małe straty przy przetwarzaniu prądu elektrycznego w światło
• możliwość świecenia w różnych kolorach
• duża odporność na uszkodzenia
• bardzo niska temperatura pracy w porównaniu z tradycyjnymi źródłami światła
• niskie napięcie zasilania 

Wady

• nie współpracują z tradycyjnymi ściemniaczami oświetlenia
• nieco gorzej oddają barwy w stosunku do tradycyjnego oświetlenia
• wymagają skutecznego chłodzenia, nie należy ich więc instalować w miejscach o podwyższonej temperaturze ( np. przy kominkach)
• duża wrażliwość na złe zasilanie

Porównanie jasności tradycyjnego oświetlenia i oświetlenia LED

Przy porównaniu należy pamiętać, że taka sama dioda LED o barwie światła białej ciepłej generuje nieco mniejszy strumień światła niż dioda o barwie światła białej zimnej.

Tradycyjna żarówka 25 W – ok. 220 lumenów
Tradycyjna żarówka 40 W – ok. 415 lumenów
Tradycyjna żarówka 60 W - ok. 700 lumenów
Tradycyjna żarówka 100 W – ok. 1300 lumenów
Halogen 35 W – ok. 620 lumenów
Halogen 50 W – ok. 800 lumenów
Świetlówka kompaktowa 5 W – ok. 250 lumenów
Świetlówka kompaktowa 11 W – ok. 630 lumenów
Żarówka LED 5050 SMD 24 Led – 240 – 520 lumenów
Żarówka LED 5730 SMD 10 Led – 200 – 500 lumenów
1 metr taśmy 3528 60/m – 180 – 480 lumenów
1 metr taśmy 5050 60/m – 600 – 1320 lumenów
1 metr taśmy 5630 60/m – 1200 – 3000 lumenów

Czym się kierować przy zakupie oświetlenia LED ?

• Barwa światła – wybór barwy jest zawsze subiektywny i zależy od upodobań. Przyjęło się stosować zasadę, że barwa biała ciepła bardziej odpowiada do oświetlenia pomieszczeń gdzie wypoczywamy, a barwa neutralna bądź zimna do pomieszczeń do pracy
• Czy kierować się mocą podawaną w Watach ? Nie jest to parametr kluczowy z punktu widzenia użytkownika. Generalnie oświetlenie LED charakteryzuje się dużą skutecznością świetlną i małym poborem mocy. Ważniejszą informacją jest strumień świetlny. Przykładowo jeden metr taśmy SMD 3528 60/metr pobiera ok. 4,8 W , ale może generować strumień świetlny 180 lumenów lub nawet 480 lumenów – wszystko zależy od zastosowanej diody. Dla bardzo dociekliwych – lepszym parametrem jest np. ilość lumenów na Wat.
• Wskaźnik oddawania barw Ra – tradycyjna żarówka ma wskaźnik 100. Za dobrej jakości oświetlenie Led przyjmuje się takie, które ma wskaźnik Ra wyższy do 75. 

Jak dobrać zasilacz do taśmy Led ?

Poniższa zasada odnosi się do taśm Led o napięciu zasilania 12 V.
Aby prawidłowo dobrać zasilacz musimy znać pobór mocy 1 m taśmy i ilość metrów, jaka ma być do tego zasilacza podłączona.
Przykładowo – jeśli dobieramy zasilacz do 5 metrów taśmy o mocy 4,8 W , moc zasilacza powinna wynosić minimum 5x4,8= 24 W + 20%, czyli minimum 28,8W. Moc zasilacza może być zawsze większa.

Zasady mocowania taśm LED

Opisane poniżej zasady dotyczą każdej taśmy LED, niezależnie od producenta. Taśmy LED pokryte są od spodniej strony taśmą dwustronnie klejącą. Zapewnia ona prawidłowe zamocowanie taśmy na gładkich powierzchniach metalowych (np. profilach aluminiowych przeznaczonych do taśm LED), na szkle czy na gładkich powierzchniach lakierowanych oraz na niektórych tworzywach ( ABS, twarde PVC, poliwęglany). Generalnie zastosowanie profili aluminiowych zapewnia zadowalającą trwałość połączenia jak również pozwala na lepsze odprowadzenie ciepła. Aluminiowe profile LED należy stosować bezwzględnie w przypadku taśm o dużej jasności ( np. taśm z diodami o jasności powyżej 10 lm) – zapewni to długie bezproblemowe użytkowanie. W przypadku taśm wodoodpornych w żelu ochronnym w przypadku zastosowania profili aluminiowych - nie należy stosować kloszy do profili LED, ze względu na utrudnienie w odprowadzeniu ciepła.

Przy klejeniu bardzo istotna jest czystość powierzchni oraz jej struktura ( nie należy mocować taśmy LED bezpośrednio do powierzchni chropowatych- np. ścianach, meblach z powierzchnią strukturalną itp., do powierzchni zakurzonych czy zatłuszczonych). Taśma klejąca może być przyklejana wyłącznie do czystej, odtłuszczonej i suchej powierzchni. Do czyszczenia czy usuwania zanieczyszczeń należy używać czystych ściereczek, najlepiej bezpyłowych, nawilżonych rozpuszczalnikiem (np. benzyna ekstrakcyjna), spirytusem lub ciepłą wodę z detergentem. Radzimy sprawdzić przed czyszczeniem, czy rozpuszczalnik nie uszkadza powierzchni, do której chcemy przykleić taśmę. Po czyszczeniu powierzchni należy odczekać, aż wyschnie ona całkowicie. Taśmę LED w momencie klejenia należy docisnąć do powierzchni.

W przypadku klejenia do innych powierzchni lub do powierzchni w pomieszczeniu o dużym nasyceniu pary wodnej (np. szafki w kuchni ) najlepiej zastosować dodatkową taśmę klejącą piankową obustronną (zaleca się jej stosowanie każdorazowo przy klejeniu taśm wodoodpornych z uwagi na ich ciężar). Najlepszym rozwiązaniem jest jednak uzyskanie informacji od dostawcy materiału, na którym chcemy przykleić taśmę – jaką taśmę klejącą najlepiej zastosować.

Przy klejeniu taśm na zewnątrz należy pamiętać, aby użyta taśma klejąca była odporna na działanie promieniowania UV.

Pamiętaj, że tylko przestrzeganie powyższych zasad zapewni Ci prawidłowe zamocowanie taśmy LED do podłoża.

Zasady łączenia taśm LED (podłączanie do sterowników i zasilaczy).

• w przypadku taśm 12V DC zasilamy szeregowo jednostronnie odcinki o maksymalnej długości do 5m
• w przypadku taśm 24V DC zasilamy szeregowo jednostronnie odcinki o maksymalnej długości do 10m
• zasilanie dłuższych odcinków szeregowo grozi zniszczeniem taśmy oraz znaczną różnicą w poziomie jasności i kolorów pomiędzy początkiem i końcem taśmy przy zasilaniu jednostronnym lub na środku przy zasilaniu obustronnym
• dłuższe odcinki zasilamy zawsze równolegle
• przy zasilaniu obustronnym długości te można podwoić
• zasilanie obustronne jest zawsze lepsze niż jednostronne